工程材料課程緒論課教學(xué)實(shí)踐的論文

　　工程材料課程是研究材料的成分、組織、性能之間關(guān)系的一門(mén)學(xué)科，它不僅是工科院校中一門(mén)必修的工藝性技術(shù)基礎課和工程實(shí)踐課，而且是一門(mén)涉及人文社會(huì )科學(xué)和管理科學(xué)的多學(xué)科交叉課程。它涉及的學(xué)生面廣，包括機械類(lèi)、近機械類(lèi)的所有學(xué)生。但是此課程內容龐雜、概念抽象，教材內容多為大篇幅枯燥的基本原理和概念，學(xué)生對這些文字缺乏興趣，學(xué)生在學(xué)習的過(guò)程中往往感到不易理解，難于掌握；而且教授的對象一般是大二的學(xué)生，他們從高中直接步入大學(xué)，所學(xué)課程基本是基礎課，沒(méi)有接觸過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐，也沒(méi)接觸過(guò)專(zhuān)業(yè)課，甚至個(gè)別學(xué)院安排的“工程訓練”滯后，使得學(xué)生工程方面的感性知識極少�；�于以上原因，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，筆者認為講好緒論課是非常重要的。緒論課是指每門(mén)學(xué)科正式教學(xué)開(kāi)始前的前言課或導入課。其內容主要是對該學(xué)科進(jìn)行綜合性的概括和介紹，使學(xué)生對本門(mén)學(xué)科有一個(gè)總體的、大概的認識。同時(shí)，了解該學(xué)科的教學(xué)特點(diǎn)、學(xué)習方法和教學(xué)總體安排，為今后的教學(xué)溝通與配合打下良好的基礎。

　　1緒論課具有承前啟后的作用

　　工程材料課程在工科大學(xué)中占有特殊的地位，具有承前啟后的作用，在課程安排上，學(xué)生必須在學(xué)習了理論力學(xué)、材料力學(xué)、大學(xué)物理等基礎課程的前提下，才能學(xué)習本門(mén)課程；而且必須先進(jìn)行“工程訓練”，在實(shí)踐的基礎上才能更透徹地理解理論知識，才能學(xué)好本門(mén)課程。而學(xué)好工程材料課，又為后續的專(zhuān)業(yè)課打下了深厚的基礎。因為形形色色的材料構成了世間萬(wàn)物，人類(lèi)的發(fā)明創(chuàng )造豐富了材料世界，而材料的不斷更新與發(fā)展又推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì )的進(jìn)步，所以材料與許多學(xué)科都是息息相關(guān)的。因此在緒論課中講明本門(mén)課程在大學(xué)學(xué)科中乃至在社會(huì )上所占的重要地位是非常必要的。在緒論中，通過(guò)列舉工程材料在生產(chǎn)、生活中的實(shí)例，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習本課程的興趣，提高他們在生活中對材料的關(guān)注度。例如筆者以建筑行業(yè)中學(xué)生熟知的鳥(niǎo)巢為例，鳥(niǎo)巢能容納觀(guān)眾九萬(wàn)余人，重達4.2萬(wàn)頓，主體結構龐大，其鋼結構最大跨度達到343米，鋼板最大厚度達到110毫米，這就需要一種抗拉、抗壓和抗彎強度大的特種鋼材做支撐柱，那么采用哪種鋼材呢？先給學(xué)生留有疑問(wèn)，有興趣的學(xué)生就會(huì )在課下查找資料，而本課程會(huì )在第七章詳細講解。通過(guò)邊問(wèn)邊答的形式，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)例自己悟出其中的道理。又如筆者在介紹新中國成立以來(lái)學(xué)生熟知的橋梁，依次列舉武漢長(cháng)江大橋(建于1957年，長(cháng)128米)、南京長(cháng)江大橋(建于1968年，長(cháng)168米)、九江長(cháng)江大橋(建于1993年，長(cháng)216米)、蕪湖長(cháng)江大橋(建于2000年，長(cháng)312米)，因其長(cháng)度不同，其所承受的強度就不同，它們分別采用哪些材料，有何發(fā)展？引導學(xué)生對課程后續章節產(chǎn)生興趣。另外工程材料在機械行業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、核能工業(yè)、信息技術(shù)、電力行業(yè)等都有廣泛應用，每一方面都可以舉出學(xué)生熟知的例子。工程材料的重要性自然就體現出來(lái)。

　　2緒論課要結合學(xué)科前沿

　　在緒論課中，要多結合一些學(xué)科前沿研究的內容�？梢砸钥破盏男问浇榻B幾種新興材料，如：形狀記憶合金，有鎳基合金、銅基合金、鐵基合金系列，鎂、鈦合金和高分子聚合物、陶瓷材料、超導材料等，學(xué)生不知道什么是形狀記憶合金，可以先不引入定義，只是通過(guò)一個(gè)學(xué)生感興趣的例子，學(xué)生就會(huì )記住這種材料，如最典型的例子是Ti-Ni合金板制造的人造衛星天線(xiàn)：發(fā)射人造衛星之前，將拋物面天線(xiàn)折疊起來(lái)裝進(jìn)衛星體內，火箭升空把人造衛星送到預定軌道后，只需利用太陽(yáng)能或其他熱源加熱，折疊的衛星天線(xiàn)因具有“記憶”功能而自然展開(kāi)，恢復拋物面形狀。通過(guò)引導學(xué)生課下查找相關(guān)資料使學(xué)生將形狀記憶合金的認識擴展到機器人、自動(dòng)控制系統、醫療設備等。另外，還可以舉一些學(xué)生感興趣的例子來(lái)介紹鎂合金、鈦合金，納米材料(例如：隱形飛機和核潛艇利用納米材料吸收雷達波；納米電腦芯片和光盤(pán)的運算速度和記錄密度高于常態(tài)的幾個(gè)數量級)、超導材料、環(huán)保材料等，通過(guò)緒論課就為學(xué)生開(kāi)啟了材料的大門(mén)。

　　緒論課中關(guān)于材料的分類(lèi)，依據不同，分類(lèi)方法不同。在介紹每一種材料時(shí)，可以結合當前材料發(fā)展的動(dòng)態(tài)，結合目前有關(guān)材料(如非鐵金屬材料及其合金、高分子材料、陶瓷材料、復合材料等)在研的各種國家基金項目，給學(xué)生舉例說(shuō)明；對于一些常用的工程材料，也可以追述它的發(fā)展歷史，如建筑材料，可以以橋梁為例，理論聯(lián)系實(shí)際，就可以吸引學(xué)生的注意力。這就要求教師不僅具有深厚而廣博的專(zhuān)業(yè)知識，而且要及時(shí)關(guān)注科研動(dòng)態(tài)，用新的科學(xué)理論和科技知識豐富教材，并且開(kāi)課前只有通過(guò)認真準備，包括充分備課，精心準備課件，做好課堂設計，才能在緒論課時(shí)激起學(xué)生的學(xué)習興趣，為整個(gè)學(xué)期的學(xué)習打下一個(gè)好的基礎。

　　3緒論課采用目錄法

　　所謂“目錄法”，就是通過(guò)介紹教材目錄，以目錄為綱，用一根主線(xiàn)將各章節的內容串起來(lái)，達到了解書(shū)中內容及其相互聯(lián)系的目的。本課程的內容包括金屬學(xué)、熱處理、金屬材料、失效分析與選材以及非金屬工程材料，表面上看彼此孤立,互不相關(guān),但實(shí)際上是互相聯(lián)系的，這種聯(lián)系是內在的、不直觀(guān)的,作為初學(xué)者很難發(fā)現。學(xué)生學(xué)完之后總感到是一塊一塊的，不具有系統性。這種聯(lián)系掌握不好，將會(huì )影響學(xué)生學(xué)習積極性以及對知識的掌握程度。而實(shí)際上各個(gè)章節都是以研究材料的成分、組織和性能之間關(guān)系為主線(xiàn)的，教師可以將“成分－組織－性能”這條主線(xiàn)教給學(xué)生，要求學(xué)生抓住這條主線(xiàn)，將各章節的內容串起來(lái)，以便在具體內容的學(xué)習過(guò)程中能順藤摸瓜,獨立總結找到其中的聯(lián)系。

　　4采用激勵手段

　　“萬(wàn)事開(kāi)頭難”，緒論課是每門(mén)學(xué)科開(kāi)課的第一堂課，上好緒論課是今后正常教學(xué)的基礎。緒論課中教師在對本學(xué)科進(jìn)行綜合性的概括和介紹的同時(shí)，應多結合日常生活、生產(chǎn)實(shí)際。教師在舉例過(guò)程中，學(xué)生往往會(huì )表現出很大的興趣，參與意識很強，此時(shí)教師應善于運用表?yè)P、贊許和肯定等激勵手段，使學(xué)生體驗成功，激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣，并使之逐漸形成和穩固下來(lái)。學(xué)習興趣是學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習的內在動(dòng)力，講好緒論課是激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣的最好機會(huì )。

　　5結束語(yǔ)

　　緒論課作為教師與學(xué)生的第一次接觸，在本課程的整個(gè)教學(xué)中具有特殊的教學(xué)地位和重要意義，它對學(xué)生的學(xué)習興趣的培養、對教師與學(xué)生在今后教學(xué)過(guò)程中的溝通與配合以及學(xué)生自主學(xué)習能力的養成等許多方面有著(zhù)非常重要的作用。另外，青年人有理想、有抱負，對未來(lái)充滿(mǎn)希望，緒論課也正是利用了學(xué)生的這個(gè)特點(diǎn)調動(dòng)他們的求知欲、好奇心，對學(xué)生進(jìn)行了一次專(zhuān)業(yè)科普教育，得到了很好的反響及效果。因此，我們必須充分認識上好緒論課的重要性，認真研究和分析緒論課的教學(xué)特點(diǎn)和方法，上好緒論課。

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